DD298812A5

DD298812A5 - Demulgator

Info

Publication number: DD298812A5
Application number: DD90341850A
Authority: DD
Inventors: Renate Jentzsch; Dieter Schnurpfeil; Hans-Joachim Richter; Bernd Koch; Beate Sczekalla; Karl-Heinz Weinert
Original assignee: ��@��k��; ��@��@��k��
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1992-03-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Demulgator zur Spaltung von Erdoelemulsionen, der bei Temperaturen unter 60C wirksam ist und eine hohe Anfangsspaltgeschwindigkeit hat. Der Demulgator besteht aus einem Gemisch von 85 bis 99,5 Gewichtsteilen von Alkylenoxidblockcopolymeren mit einem oligomeren Aminotriazinrest der Struktur I und 15 bis 0,5 Gewichtsteilen eines oligomeren Aminotriazinrest enthaltenden Polyethylenoxids der Struktur II.{Demulgator; Erdoelspaltung; Emulsionsspaltung; Emulsionsspaltgeschwindigkeit; Ethylenoxid-Propylenoxid-Anlagerungsprodukt; Aminotriazin}

Description

R₁: aromatischer, aliphatischer oder cycloaliphatischer Rest mit wenigstens 6 C-Atomen

a: 10bis40Oxypropyleneinheiten

b: 6bis45Oxyethyleneinheiten

b/a: 0,3 bis 1,9

R₂: 4 bis 12 C-Atomen

bedeuten,

werden in der DD-PS 231948 als wirksame Demulgatoren unterhalb 30°C beschrieben. In der DE-PS 2 434 545 werden Mischungen oxalkylierter Phenolharze, Glycolester, Polyole, Polyalkylenglycole, Alkyl/Arylsulfonate, oxalkylierte Amine oder kurzkettige Dicarbonsäuren und hochmolekulare Polyole mit Alkylethersulfaten als Emulsionsspalter erwähnt. ^r'olyimine unterschiedlichster Struktur werden als Demulgatoren z.B. in den DE-PS 3404538, DE-PS 2227546 und DE-PS 2719978 genannt.

Nach der DE-PS 3404538 wird ein Polyimin der Struktur

X = -(-CH₂-CHj-NH-VH a und b unabhängig 0 bis 600, a + b = 50 bis

mit einem Alkylierungsmittel der Struktur

A-Z-A

Z = direkte Bindung oder -C_nH_2n-A =-CH₂-Y

Y = Ci, Br, J, OH, Sulfonyloxy-Rest

umgesetzt und das Reaktionsprodukt zur Spaltung von ölabwasser dampfgefluteter Erdöllagerstätten eingesetzt. In einer Vielzahl von Patenten werden oxalkylierte Formaldehydharze, deren Mischungen bzw. deren nachträgliche Umsetzungsprodukte mit Diisocyanaten als wirkungsvolle Demulgatoren beschrieben (DE-PS 2445873, DE-PS 3223629, DE-PS 3223691, DE-PS 1642825). Den Demulgatoren entsprechend dem Stand der Technik haften die Nachteile an, daß sie entweder bei Temperaturen unterhalb von 60⁰C unzureichend spalten, sie nur nach aufwendigen Synthesen herstellbar sind bzw. die Ökonomie ihrer Herstellung durch niedrige Raum/Zeit-Ausbeuten gemindert ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, neue Demulgatoren zur Spaltung von Erdölemulsionen zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der Demulgatoren gemäß Stand der Technik nicht haben.

Darlegen des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Demulgatoren zur Spaltung von Erdölemulsionen auf der Basis von oligomeren Polyetheralkoholen zu entwickeln, die bei Temperaturen unter 6O⁰C Erdölemulsionen spalten und eine hohe Anfangsspaltgeschwindigkeit haben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Demulgator aus einem Gemisch von 85 bis 99,5 Gewichtsteilen Verbindungen der Struktur I

R₁-O-(-CjH4O-)_x-(-C3HeO-)_y-(-C₂H₄O-)_K-R₁ wobei

χ = 5 bis 40 y = 32bis65

Ri = statistisch verteiltes Gemisch eines oligomeren Aminotriazinrestes und-H, wobei im Mittel pro Molekül mindestens ein oligomererAminotriazinrest vorliegt

und 15,0 bis 0,5 Gewichtsteilen Verbindungen der Struktur Il

Rr-O-I-C₂H₄CH₁-R₂ wobei

ζ = 10 bis 50 und

R₂ = statistisch verteiltes Gemisch eines oligomeren Aminotriazinrestes und -H, wobei im Mittel pro Molekül mindestens ein oligomererAminotriazinrest vorliegt

gegebenenfalls in Lösung besteht.

Produkte dieser Zusammensetzung sind wirksame Demulgatoren, die schon bei Spalttemperaturen von 20°C die Zerstörung der Roherdölemulsionen bewirken. Es ist ein besonderer Vorzug dieser Demulgatoren, daß sie schon nach einer Einwirkungszeit von etwa 10 Minuten die Roherdölemulsionen spalten, während Demulgatoren gemäß Stand der Technik häufig erst nach einer Einwirkungszeit von mindestens 30 Minuten nennenswert wirken.

Vorteilhaft im Sinne einer möglichst geringen Einsatzkonzentration der Demulgatoren ist es, wenn die Molmasse der Oxypropyleneinheit in den Verbindungen der Struktur I 2600 bis 3400 beträgt.

Vorteilhaft ist ferner, daß die mehr oleophilen Produkte die Solubilisierung von Erdöl im aus der Emulsion abgetrennten Salzwasser nicht begünstigen und damit eine umweltfreundliche Technologie einfacher zu realisieren ist.

Schwerspaltbare Erdölemulsionen, die mit Demulgatoren gemäß Stand der Technik kaum spaltbar sind, können rnit den neuen Demulgatoren aufgearbeitet werden.

Ausführungsbeispiele

Das Demulgiervermögen der beschriebenen erfindungsgemäßen Demulgatoren wurde an künstlichen Remulsionen aus chemisch nicht behandeltem Roherdöl und Salzwasser überprüft. Der Salzwassergehalt der Remulsionen ist den aufgeführten Beispielen zu entnehmen. Die Demulgatoren wurden als 1%ige Lösungen in Xylen/Isopropanol (3:1) oder als 50%ige Lösungen eingesetzt. Die praktische Durchführung erfolgte analog dem Bottle-Test

Es wurden folgende Demulgatoren geprüft:

Nr. Zusammensetzung

1 88%l,x = 15,y = 34 12%ll,z = 30

2 96%l,x = 25,y = 58 4%ll,z = 15

3 93%l,x = 36,y = 48 7%ll,z = 50

4 95%l,x = 20,y = 48 5%ll,z = 10

5 98%l,x= 5,y = 32 ll

Zur besseren Erläutorung der erfindungsgemäßen Demulgatoren wurden einige Polyetheralkohole vom Typ III H-0-(-C₂H«O-)x-(-C₃H_e0-)_y-(-C₂H40-)_x-H

x= 5 bis 40

y = 32 bis 65

und die eine Ausgangskomponente der Demulgatoren sind, zusätzlich mit in die Prüfungen einbezogen:

6 x=15,y = 34

7 x = 20,y = 48

8 x= 5,y>=32

Durchgeführte Untersuchungen:

Spaltversuch A

Erdöl Nr.6,40VoI.-% Salzwassergehalt, Demulgatorkonzentration 30ppm, Spalttemperatur 20⁰C

Produkt-Nr.:	Spaltergebnis in %	0,5 h	1h
	10min	72	90
1	55	88	97
2	70	77	94
3	65	90	98
4	72	63	79
5	44	5	25
6	1	38	65
7	5	11	48
8	1

Spaltversuch B

Erdöl Nr. 11,25Vol.-% Salzwassergehalt, Demulgatorkonzentration 100ppm, Spalttemperatur 20°C

Produkt-Nr.:	Spaltergebnis in	%	1h
	10 min	0,5 h	55
1	10	25	72
2	37	56	65
3	21	48	81
4	31	69	40
5	14	21	1
6	0	0	35
7	1	9	6
8	0	1

Claims

1. Demulgator zur Spaltung von Erdölemulsionen, gekennzeichnet dadurch, daß er aus einem Gemisch aus 85 bis 99,5 Gewichtsteilen Verbindungen der Struktur I

R,_O-(-C₂H4O-)_x-(-C3H₆O-)_y-(-C2H₄O-)_x-R₁
wobei

χ = 5 bis 40
y =32 bis 65

R₁ = statistisch verteiltes Gemisch eines oligomeren Aminotriazinrestes und -H, wobei im Mittel pro Molekül mindestens ein oligomererAminotriazinrest vorliegt

und 15,0 bis 0,5 Gewichtsteilen Verbindungen der Struktur Il

R₂-O-I-C₂H₄O- )_Z-R₂
wobei

ζ = 10 bis 50 und

R₂ = statistisch verteiltes Gemisch eines oligomeren Aminotriazinrostes und-H, wobei im Mittel pro Molekül mindestens ein oligomererAminotriazinrest vorliegt

ist,
besteht.

2. Demulgator nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Molmasse der Oxypropyleneinheit in den Verbindungen der Struktur I 2600 bis 3400 beträgt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Demulgator zur Spaltung von Erdölemulsionen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei der Förderung von Erdöl aus unterirdischen Lagerstätten werden im erheblichen Maße Erdölemulsionen gefördert. Durch natürliche im Erdöl enthaltene Emulgatoren, wie z. B. Naphthenate und andere grenzflächenaktive Verbindungen werden diese Emulsionen stabilisiert. Im Erdöl vorhandene Metallsulfide und Tone oder andere feinverteilte mineralische Bestandteile stabilisieren ebenfalls diese Emulsionen.

Für eine technische Verarbeitung des Erdöls ist die Spaltung dieser primär geförderten Emulsionen notwendigen Spaltanlagen werden die Emulsionen im Temperaturbereich von 20°C-85°C unter Zusatz von 10-300ppm grenzflächenaktiver Stoffe, Demulgatoren, gospalten. Das abgetrennte weitgehend salz- und wasserfreie Erdöl wird danach als sogenanntes Handelserdöl zur Verarbeitung in die Raffinerien geliefert.

Es liegt in der Natur der Sache, daß die Stabilisierung der Erdölemulsionen entsprechend den geologischen Bedingungen des Erdölvorkommens und der chemischen Zusammensetzung des Erdöls auf die vielfältigste Art und Weise erfolgt. Entsprechend verschiedene Demulgatoren sind zur Aufarbeitung des Erdöls notwendig, da ein spezieller Demulgator nicht jede Erdölemulsion effektiv spaltet.

Besonders die nichtionogenen Tenside haben sich für diesen Einsatzzweck bewährt. Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere, Gemische wasserlöslicher und -unlöslicher Polyalkylenglycole, die mit aliphatischen oder aromatischen Diisocyanaten umgesetzt wurden, sind nach der DE-PS 1127082 und DE-PS 1495827 bekannt. Die US-PS 3202614 und 3202615 nennt gemeinsame Umsetzungsprodukte von Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymeren oder Alkylphenol-Harzoxalkylate mit Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydriden, wie Diglycolsäure und Maleinsäureanhydrid. Oxalkylate des N,N"-Tetra-(5-oxypropylpropylol)-N'-(2-oxypropyl)-diethylentriamins werden in der DD-PS 151175 beschrieben. In der DD-PS 229136 wird ein Verfahren zur Entwässerung und Entsalzung von Erdöl unter Einsatz von Oligomeren des alpha-Methylstyroldiols oder dessen Polyglykolether beschrieben. Diurethane der allgemeinen Formel